使用WebSocket构建实时聊天

Posted 2023-03-26

参考技术A

HTTP协议的生命周期是通过Request和Response来界定的，而Response是被动的（服务端不能主动与客户端通信），收到 一次请求才会返回一次响应。而当服务端需要主动和客户端进行通信，或者需要建立全双工通信（保持在一个连接中）时，HTTP就力不从心了。
在Websocket出现之前，实现全双工通信的方式主要是ajax轮询和long poll，这样是非常消耗性能的。

WebSocket是html5 新增加的特性之一，目前主流浏览器大都提供了对其的支持。其特点是可以在客户端和服务端之间建立全双工通信，一些特殊场景，例如实时通信、在线游戏、多人协作等，WebSocket都可以作为解决方案。
Spring自4.0版本后增加了WebSocket支持，本例就使用Spring WebSocket构建一个简单实时聊天的应用。

Spring WebSocket提供了一个WebSocketHandler接口，这个接口提供了WebSocket连接建立后生命周期的处理方法。

WebSocketSession不同于HttpSession，每次断开连接（正常断开或发生异常断开）都会重新起一个WebSocketSession。
这个抽象类提供了一系列对WebSocketSession及传输消息的处理方法：

spring WebSocket提供了四种WebSocketMessage的实现：TextMessage（文本类消息）、BinaryMessage（二进制消息）、PingMessage、PongMessage（后两者用于心跳检测，在一端收到了Ping消息的时候，该端点必须发送Pong消息给对方，以检测该连接是否存在和有效）。

HandshakeInterceptor接口是WebSocket连接握手过程的拦截器，通过实现该接口可以对握手过程进行管理。值得注意的是，beforeHandshake中的attributes与WebSocketSession中通过getAttributes();返回的Map是同一个Map，我们可以在其中放入一些用户的特定信息。

通过实现WebSocketConfigurer接口，可以注册相应的WebSocket处理器、路径、允许域、SockJs支持。

url为指定的WebSocket注册路径，当协议为http时，使用ws://，当协议为https，使用wss://。

onmessage的event对象：

可以看出，应使用event.data获取服务端发送的消息。

有的浏览器不支持WebSocket，使用SockJs可以模拟WebSocket。

以下使用WebSocket构建一个实时聊天应用。
1.客户端与服务端通信只使用TextMessage（文本类消息），客户端只能发送聊天文本，服务端可以单播和广播消息，包括聊天文本、上线、下线、掉线、用户列表信息、认证信息和服务器时间。
2.以HttpSession来唯一区别用户，而不是WebSocketSession。
3.核心思路是当新的WebSocketSession建立时，将其加入一个集合，当该session失效时（close、error）将其从集合中删除，当服务端需要单播或广播消息时，以这个集合为根据。

新建Spring Boot项目，添加必要依赖。

（其实在WebSocket中已经没有了请求、响应之分，但习惯上将客户端发送的消息称为请求，服务端发送的消息称为响应）

从chrome的WS控制台，我们可以看到发送的信息

通过setAllowedOrigins(String... origins);方法可以限制访问，查看WebSocket Request Headers的Origin属性：

这种限制与限制跨域是类似的，不同的是端口号不在其限制范围内。可以通过setAllowedOrigins("*");的方式设置允许所有域。

使用WebSocket构建实时聊天

苦逼的IE同志说不出话来，只算到IE11可能不支持WebSocket，没想到他其实是不支持contenteditable="plaintext-only"（后来又发现火狐也不支持）。

WebSocket是一个长连接，需要心跳检测机制来判断服务端与客户端之间建立的WebSocket连接是否存在和有效。当服务端断开连接时，客户端会立马断开连接，并调用websocket.close，而当客户端出现中断网络连接的情况，服务端不会立马作出反应（Spring WebSocket不会），而是过一段时间（推测是几分钟）后才将这个断掉的WebSocketSession踢出。

使用WebSocket构建实时聊天

使用 Python 和 websocket 创建实时聊天

【中文标题】使用 Python 和 websocket 创建实时聊天

【英文标题】：Creating a real-time chat with Python and websocket

【发布时间】：2015-06-02 18:48:23

【问题描述】：

我正在编写一个嵌入网络应用程序的 python 实时聊天功能。我对实时实现有点困惑。我需要将实时消息推送给不同的用户。

我打算使用 websocket，但我不太确定如何将这些套接字保存到一个数组中，以便一旦用户向服务器发送消息，服务器就可以找到相关的套接字并推送消息。

那么对此有什么想法吗？或者实现实时聊天功能的常用方法是什么？

提前致谢。

【参考方案1】：

您需要使用支持 websocket 的 web 服务器，例如 Tornado 来处理 websocket 流量。要在不同的聊天和用户之间多路复用聊天消息，可以使用 Redis 和 ZeroMQ 等解决方案进行消息多路复用。

但是，听起来您的经验和起点都是零，因此从一个工作示例开始是更好的方法。请研究现有的 Python 实时聊天实现：

https://github.com/heroku-examples/python-websockets-chat

https://github.com/nellessen/Tornado-Redis-Chat

https://github.com/tornadoweb/tornado/blob/master/demos/websocket/chatdemo.py

http://ferretfarmer.net/2013/09/05/tutorial-real-time-chat-with-django-twisted-and-websockets-part-1/

【讨论】：

提醒一下，这个答案已经过时了好几年，现在有新的 Python 异步 Web 服务器更适合这项任务。